JP2018084165A

JP2018084165A - 排水ポンプ

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Publication number: JP2018084165A
Application number: JP2016226510A
Authority: JP
Inventors: 克司佐藤; Katsushi Sato; 友也加藤; Tomoya Kato
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2018-05-31
Anticipated expiration: 2036-11-22
Also published as: JP6800712B2; CN109964040B; KR102208250B1; KR20190066636A; WO2018096832A1; CN109964040A

Abstract

【課題】吐出部における剥離流の発生を抑制できる排水ポンプを提供する。
【解決手段】排水ポンプ１は、モーター４０で回転されることによりドレン水を吸い上げる回転羽根３０が収容されるハウジング１０を有している。このハウジング１０は、ドレン水が流れ込む空間が内側に設けられた本体部１１と、空間に流れ込んだドレン水を排出するための管状の吐出部１３とを有している。そして、吐出部１３の内部空間の径が変化する箇所において、吐出部１３の内面における変化の前後の部分が曲面Ｓで連接されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、空気調和機の室内ユニット等で用いられる排水ポンプに関する。

空気調和機の室内ユニットにおいては、冷房運転時に空気中の水分が凝縮して熱交換器に付着し、付着した水分により生じた水滴が熱交換器の下方に設けられるドレンパン内に滴下する。そして、このドレンパン内に溜まったドレン水が、排水ポンプによって室内ユニット外部に排出される。例えば、特許文献１に排水ポンプの一例が開示されている。

このような排水ポンプの構成を図５に示す。図５（ａ）に示す排水ポンプ１０１は、本体部１１１、管状の吸込部１１２および管状の吐出部１１３が設けられたハウジング１１０を有しており、ハウジング１１０内に回転羽根１３０が回転自在に設けられている。この回転羽根１３０はハウジング１１０の上部に取り付けられたカバー１２０内のモーター１４０により回転される。そして、回転羽根１３０の回転により、ドレンパン内に溜まったドレン水は吸込部１１２の先端から吸い込まれ、ハウジング１１０内のポンプ室Ｋに流れ込んで、ハウジング１１０の吐出部１１３内を流動して外部に排出される。

特開２０１６−２７２４９号公報

しかしながら、図５（ｂ）に示すように、吐出部１１３内に内径の異なる部分や延在方向の異なる部分が存在することにより角部１１３ａが形成されており、そのため、当該角部１１３ａにおいて生じる剥離流Ｒにより騒音が生じてしまうおそれがあった。

そこで、本発明は、吐出部における剥離流の発生を抑制できる排水ポンプを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る排水ポンプは、モーターで回転されることにより水を吸い上げる回転羽根が収容されるハウジングを有する排水ポンプであって、前記ハウジングが、前記水が流れ込む空間が内側に設けられた本体部と、前記本体部に設けられた開口を通じて前記空間と連通された管状の吐出部とを有し、前記吐出部の内部空間の径が変化する箇所において、前記吐出部の内面における前記変化の前後に対応する部分が曲面で連接されていることを特徴とする。

本発明においては、前記吐出部が、水平方向に延在する水平管を有し、前記水平管の内部空間が小径部分と大径部分とを含むように、前記水平管の内面が形成され、前記水平管の内面における前記小径部分に対応する部分と前記大径部分に対応する部分とが曲面で連接されている構成としてもよい。前記水平管の内面の底部全体が同一高さに配置されている構成としてもよい。

上記目的を達成するために、モーターで回転されることにより水を吸い上げる回転羽根が収容されるハウジングを有する排水ポンプであって、前記ハウジングが、前記水が流れ込む空間が内側に設けられた本体部と、前記本体部に設けられた開口を通じて前記空間と連通された管状の吐出部とを有し、前記吐出部が、水平方向に延在する水平管と、前記水平管の先端部に連接され、前記水平管と交差する方向に延在する継手管とを有し、前記水平管の内面と前記継手管の内面とが曲面または傾斜面で連接されていることを特徴とする。

本発明によれば、吐出部の内部空間の径が変化する箇所において、吐出部の内面における上記変化の前後に対応する部分が曲面で連接されているので、これら吐出部の内面における上記変化の前後に対応する部分が曲面によって角部を生じることなく滑らかに連なる。または、吐出部が、水平管とその先端部に連接された継手管とを有し、水平管の内面と継手管の内面とが曲面または傾斜面で連接されているので、水平管の内面と継手管の内面とが曲面または傾斜面によって鋭角部を生じることなく連なる。そのため、吐出部における剥離流を抑制できる。

本発明の第１実施形態に係る排水ポンプの構成を説明する図である。図１の排水ポンプが有するハウジングのカットモデルの斜視図である。図１の排水ポンプが有するハウジングの吐出部の内部空間の形状を説明する図である。図１の排水ポンプの変形例の構成を説明する図である。従来の排水ポンプの構成を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る排水ポンプについて図１〜図３を参照して説明する。本実施形態の排水ポンプは、一例として、空気調和機の室内ユニットのドレンパン内に溜まったドレン水を外部に排出するためのものである。もちろん、この排水ポンプの用途は、ドレン水の排出に限られず、各種液体の排出や汲み上げなどに用いることができる。本発明において、「水」とは、本来の意味の水（Ｈ_２０）に加えて、塵埃などの不純物が混入した水や液状の薬剤などの液体状のものも含む。

図１は、本発明の第１実施形態に係る排水ポンプの構成を説明する図であって、（ａ）は一部断面図を含む正面図であり、（ｂ）は吐出部の拡大断面図である。図２は、図１の排水ポンプが有するハウジングについて、吸込部の中心軸および吐出部の中心軸に沿って切断したカットモデルの斜視図である。図３は、図１の排水ポンプが有するハウジングの吐出部の内部空間の形状を説明する図であって、異なる角度から見た斜視図を並べている。

図１に示すように、本実施形態の排水ポンプ１は、ハウジング１０と、カバー２０と、回転羽根３０と、モーター４０と、を有している。

ハウジング１０は、略円錐状の本体部１１と、本体部１１の先端から下方に延びる管状の吸込部１２と、本体部１１の側部から略Ｌ字状に突出して設けられた管状の吐出部１３とを一体に有している。本体部１１は、吸込部１２から吸い上げられたドレン水が流れ込む空間が内側に形成されており、当該空間をカバー２０とともに囲むことでポンプ室Ｋを形成している。吸込部１２は、その先端１２ａが図示しないドレンパン内に配置され、ドレンパン内に溜まったドレン水が吸込部１２を通じて吸い上げられる。

吐出部１３は、本体部１１の外周面から水平方向に延在する水平管１５と、水平管１５の先端１５ａ近傍から上方向（すなわち、水平管１５と交差する方向）に延在する継手管１８とを有している。

水平管１５には、内径の小さい小径部１６が本体部１１寄りに設けられ、内径の大きい大径部１７が先端１５ａ寄りに設けられている。水平管１５の内部空間１５ｋは、小径部１６に対応する小径部分１６ｋと、大径部１７に対応する、小径部分１６ｋより径の大きい大径部分１７ｋとを含んでいる。すなわち、水平管１５の内面１６ｓおよび内面１７ｓは、それぞれ吐出部１３の内面における内部空間の径（すなわち内径）の変化の前後に対応する部分であり、かつ、水平管１５の内面１５ｓにおける小径部分１６ｋに対応する部分および大径部分１７ｋに対応する部分である。

内部空間１５ｋの小径部分１６ｋおよび大径部分１７ｋは、共に中心軸を水平方向としており、これら中心軸は、小径部１６の内面１６ｓの底部と大径部１７の内面１７ｓの底部とが直線状に連なるように、すなわち内面１６ｓと内面１７ｓとがそれぞれの底部において内接するように、鉛直方向にずれて配置されている。

継手管１８は、水平管１５の先端部の外周面に連接されており、内径が水平管１５の大径部１７の内径とほぼ同じになるように内面１８ｓが形成されている。継手管１８は、その内部空間１８ｋの中心軸を鉛直方向（上向き）としている。

水平管１５の内部空間１５ｋの小径部分１６ｋは、本体部１１に形成された開口１１ａと連通され、大径部分１７ｋは継手管１８の内部空間１８ｋに連通されている。これにより、吸込部１２の内部空間１２ｋ、ポンプ室Ｋ、水平管１５の内部空間１５ｋおよび継手管１８の内部空間１８ｋが順に連なって、吸込部１２の先端１２ａから吸い上げられたドレン水が、各空間を通じて継手管１８の上端１８ａに向けて流動される。

水平管１５の先端１５ａには、成形時に用いる金型を抜き取るための型抜孔１５ｂが設けられている。型抜孔１５ｂは、水平管１５の内部空間１５ｋを介して本体部１１の開口１１ａと対向するように配置されている。型抜孔１５ｂは、その内径Ｒ２が大径部１７の内径と同一でかつ小径部１６の内径Ｒ１よりも大きくなるように形成されている。

吐出部１３は、水平管１５の小径部１６の内面１６ｓと大径部１７の内面１７ｓとの間（すなわち、吐出部１３の内部空間の径が変化する箇所）に曲面Ｓが形成されており、これら内面１６ｓと内面１７ｓとがこの曲面Ｓによって滑らかに連なっている。または、視点を変えると、曲面Ｓは、水平管１５の内面１５ｓと継手管１８の内面１８ｓとの連接箇所に設けられている。すなわち、水平管１５の内面１５ｓと継手管１８の内面１８ｓとが曲面Ｓで連接されている。

また、吐出部１３は、本体部１１の開口１１ａの下端に、水平管１５の内面１５ｓ（小径部１６の内面１６ｓおよび大径部１７の内面１７ｓ）の底部が水平方向に直線状に連なっている。換言すると、水平管１５の内面１５ｓの底部全体が同一高さに配置されている。これにより、小径部１６の内面１６ｓの天井部と大径部１７の内面１７ｓの天井部との高さの差が、内部空間１５ｋの小径部分１６ｋおよび大径部分１７ｋの中心軸を同軸に配置した構成における上記高さの差に比べて大きくなる。そのため、型抜き構造上、曲面Ｓの曲率半径をより大きくすることができる。そして、曲面Ｓの曲率半径をより大きくすることでドレン水がよりスムーズに流動される。ここで底部とは、内面１５ｓにおける中心軸と直交する方向に切断した断面において、最も低い位置にある部分のことをいい、天井部とは最も高い位置にある部分のことをいう。

ハウジング１０は、型抜孔１５ｂを塞ぐキャップ部材１９をさらに有している。キャップ部材１９は、型抜孔１５ｂと同径の円柱部１９ａと、円柱部１９ａと同軸に重ねて配置された円柱部１９ａより大径の円板部１９ｂとを一体に有している。キャップ部材１９は、円柱部１９ａが型抜孔１５ｂに挿入嵌合され、円板部１９ｂの周縁が水平管１５の先端１５ａに接着や溶着などにより固定して取り付けられている。

カバー２０は、略円筒形状に形成されており、その下端部がハウジング１０の本体部１１の上部開口と嵌合されて、スナップフィット機構によりハウジング１０に固定して取り付けられる。カバー２０の上端部には、係止部２１を介して固定して取り付けられたブラケット２２が設けられている。ブラケット２２には、排水ポンプ１を他の機器に取り付けるための取付部２３が設けられている。

回転羽根３０は、ポンプ室Ｋ内に回転可能に収容されており、羽根軸部３１と、羽根軸部３１の外周部から放射方向に延びる複数の平板状の大径羽根（図示なし）が内側に設けられた大径羽根部３２と、大径羽根部３２の下端に連結されるとともに吸込部１２に挿入される４枚の平板状の小径羽根が設けられた小径羽根部３３とを有している。羽根軸部３１は、カバー２０の中央に形成された貫通孔２０ａに挿通されて上方に突出している。

モーター４０は、カバー２０内に収容されており、モーター４０の駆動軸がポンプ室Ｋ内に配置された回転羽根３０の羽根軸部３１の挿入穴に挿入されて回転羽根３０を支持する。

次に、本実施形態の排水ポンプ１の動作（作用）について説明する。

モーター４０により回転羽根３０が回転されると、吸込部１２の先端１２ａからポンプ室Ｋ内にドレン水が吸い上げられて吐出部１３を通じて排出される。このとき、吐出部１３が有する水平管１５の小径部１６の内面１６ｓと大径部１７の内面１７ｓとが曲面Ｓによって滑らかに連なっており、また、本体部１１の開口１１ａの下端に水平管１５（小径部１６および大径部１７）の内面１７ｓの底部が水平方向に直線状に連なっているので、ドレン水が吐出部１３内を流動するときに直角や鋭角の角部を通過することなく滑らかな面に沿って流動し、これにより、剥離流の発生が抑制される。図１（ｂ）において、矢印はドレン水の流動を模式的に示している。

以上より、本実施形態の排水ポンプ１によれば、吐出部１３の水平管１５の内部空間１５ｋの径が変化する箇所、すなわち、水平管１５の小径部１６と大径部１７との間の箇所において、小径部１６の内面１６ｓと大径部１７の内面１７ｓとが曲面Ｓで連接されているので、これら内面１６ｓと内面１７ｓとが曲面Ｓによって角部を生じることなく滑らかに連なる。そのため、ドレン水がよりスムーズに流動されて吐出部１３における剥離流を抑制できる。

また、吐出部１３が、水平管１５とその先端部に連接された継手管１８とを有し、水平管１５の内面１５ｓと継手管１８の内面１８ｓとが曲面Ｓで連接されている構成でもあり、水平管１５の内面１５ｓと継手管１８の内面１８ｓとが曲面Ｓによって鋭角部を生じることなく滑らかに連なる。そのため、ドレン水がよりスムーズに流動されて吐出部１３における剥離流を抑制できる。

上述した実施形態では、吐出部１３の水平管１５の内部空間１５ｋにおける小径部分１６ｋおよび大径部分１７ｋが、共に中心軸を水平方向としており、これらの中心軸が小径部１６の内面１６ｓの底部と大径部１７の内面１７ｓの底部とが直線状に連なるように、すなわち内面１６ｓと内面１７ｓとがそれぞれの底部において内接するように、鉛直方向にずれて配置されている構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、上述した排水ポンプ１において、吐出部１３に代えて、図４に示すように、水平管１５の内部空間１５ｋにおける小径部分１６ｋおよび大径部分１７ｋが、共に中心軸を水平方向としかつ同軸に配置された構成の吐出部１３Ａを採用した構成の排水ポンプ１Ａであってもよい。この排水ポンプ１Ａでは、水平管１５の小径部１６と大径部１７とが全周にわたって曲面Ｓで連接されている。この排水ポンプ１Ａにおいても、上述した排水ポンプ１と同様の作用効果を奏する。

また、上述した実施形態では、吐出部１３が、水平管１５の内面１５ｓと継手管１８の内面１８ｓとの連接箇所に曲面Ｓが形成されており、これら内面１５ｓと内面１８ｓとがこの曲面Ｓによって滑らかに連なっている構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、曲面Ｓに代えて、水平管１５の内面１５ｓと継手管１８の内面１８ｓとの間に傾斜面が形成された構成としてもよい。この傾斜面は、いわゆる面取り加工により形成されるＣ面と同様の面であって、水平管１５の内面１５ｓおよび継手管１８の内面１８ｓのいずれに対しても３０度〜６０度程度の角度範囲で傾斜した面である。この構成においても、上述した排水ポンプ１と同様の作用効果を奏する。

また、上述した実施形態では、継手管１８が鉛直方向に延在する構成であったが、これに限定されるものではなく、水平管１５と交差する方向であれば継手管１８の延在方向は任意である。

上記に本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

１、１Ａ…排水ポンプ、１０…ハウジング、１１…本体部、１１ａ…開口、１２…吸込部、１２ａ…先端、１２ｋ…内部空間、１３、１３Ａ…吐出部、１５…水平管、１５ａ…先端、１５ｂ…型抜孔、１５ｋ…内部空間、１５ｓ…内面、１６…小径部、１６ｋ…小径部分、１６ｓ…内面、１７…大径部、１７ｋ…大径部分、１７ｓ…内面、１８…継手管、１８ａ…上端、１８ｋ…内部空間、１８ｓ…内面、１９…キャップ部材、１９ａ…円柱部、１９ｂ…円板部、２０…カバー、２０ａ…貫通孔、２１…係止部、２２…ブラケット、２３…取付部、３０…回転羽根、３１…羽根軸部、３２…大径羽根部、３３…小径羽根部、４０…モーター、Ｋ…ポンプ室、Ｒ…剥離流、Ｒ１…水平管の小径部の内径、Ｒ２…水平管の大径部の内径、Ｓ…曲面。

Claims

モーターで回転されることにより水を吸い上げる回転羽根が収容されるハウジングを有する排水ポンプであって、
前記ハウジングが、前記水が流れ込む空間が内側に設けられた本体部と、前記本体部に設けられた開口を通じて前記空間と連通された管状の吐出部とを有し、
前記吐出部の内部空間の径が変化する箇所において、前記吐出部の内面における前記変化の前後に対応する部分が曲面で連接されていることを特徴とする排水ポンプ。
前記吐出部が、水平方向に延在する水平管を有し、
前記水平管の内部空間が小径部分と大径部分とを含むように、前記水平管の内面が形成され、
前記水平管の内面における前記小径部分に対応する部分と前記大径部分に対応する部分とが曲面で連接されていることを特徴とする請求項１に記載の排水ポンプ。
前記水平管の内面の底部全体が同一高さに配置されていることを特徴とする請求項２に記載の排水ポンプ。
モーターで回転されることにより水を吸い上げる回転羽根が収容されるハウジングを有する排水ポンプであって、
前記ハウジングが、前記水が流れ込む空間が内側に設けられた本体部と、前記本体部に設けられた開口を通じて前記空間と連通された管状の吐出部とを有し、
前記吐出部が、水平方向に延在する水平管と、前記水平管の先端部に連接され、前記水平管と交差する方向に延在する継手管とを有し、
前記水平管の内面と前記継手管の内面とが曲面または傾斜面で連接されていることを特徴とする排水ポンプ。